内容正文:
提升练07 工艺流程综合
目录
01 挑战题型·查能力漏洞
【题型一】 除杂、提纯类化工流程综合分析
【题型二】 化学基本原理类化工流程综合分析
【题型三】 图像、图表信息加工类化工流程综合分析
【题型四】 制备类化工流程综合分析
02 攻克重难·补能力漏洞
03 知识通关·限时演练
【题型一】除杂、提纯类化工流程综合分析
1.(2024·安徽淮北·一模)铌、钽为同族元素,在航空航天、武器装备等领域发挥着重要作用.以含铌、钽的尾矿(主要成分等)为原料制备的工艺流程如下:
己知:①“碱浸”步骤中铌、钽发生的反应为:;。
②“转化”步骤中分别转化成氟铌酸根、氟钽酸根。
回答下列问题:
(1)“滤液1”中的主要成分为 (填化学式);
(2)“盐酸预洗”的目的是 ;
(3)①“转化”步骤中转化为的离子方程式为 ;
②“转化”步骤在、硫酸酸化下完成,反应速率方程为:.的作用是 ;不能用盐酸代替的理由是: ;
(4)能被不同的有机溶剂选择性地萃取而与杂质分离,水相1和水相2中加入硫酸可以回收利用 (填化学式),“调节”步骤得到的沉淀是铌、钽的氢氧化物,煅烧氢氧化钽发生的反应方程式为 。
2.(23-24高三下·河北石家庄·阶段练习)从废旧钴酸锂电池的正极材料(在铝箔上涂覆活性物质LiCoO2,且外面包裹隔膜PP/PE)中回收钴、锂的工艺流程如下:
已知:①当反应的平衡常数K>105时,可以认为反应进行完全;
②Ksp(CoC2O4))=10-8.48,草酸的电离常数Ka1=5.6×10-2、Ka2=1.5×10-4
回答下列问题:
(1)Co元素在周期表中的位置为 。
(2)隔膜PP/PE的主要成分为聚丙烯和聚乙烯。有机合成中主要以石油裂解气为原料进行 反应获得(填反应类型)。
(3)“碱浸”所得滤液中通入过量CO2可制备氢氧化铝,此反应的离子方程式为 。
(4)“酸浸”时发生的主要反应的离子方程式为 。
(5)“沉钴”一般加入草酸铵溶液,为了使沉淀反应进行完全, (填“能”“否”)用草酸溶液代替草酸铵溶液,写出计算过程 。
(6)根据图1碳酸锂的溶解度曲线分析,实验室模拟“沉锂”中获得Li2CO3固体的操作主要包括 、 、洗涤、干燥等步骤。
为研究Na2CO3的投加量对Li2CO3结晶的影响,固定其他条件不变进行实验,结果如图2。为了既保证碳酸锂有较高的产率和纯度,又降低生产的成本,选择碳酸钠的投加量应为 %。
(7)草酸钴是制备钴氧化物的重要原料,图3为二水合草酸钴(CoC2O4·2H2O,M=183)在空气中受热的固体残留率随温度的变化,曲线中300℃之后所得固体均为钴的氧化物(固体残留率=×100%)。则B→C过程中发生反应的化学方程式为 。
【题型二】化学基本原理类化工流程综合分析
3.某种制取纯碱的生产流程如下图所示:
完成下列填空:
(1)N原子核外有 种不同运动状态的电子,它的最外层电子排布式是 ;组成纯碱的元素原子半径从大到小依次为 。
(2)氨水是常用氮肥,用氨水施肥时要避开高温、大风天气,原因是 。
(3)用离子方程式表示碳酸钠被称为“碱”的原因 。
(4)结合下图用溶解平衡理论解释反应II的反应原理 。
(5)在向母液中通入石灰乳进行蒸氨之前,通常需要先将母液加热。若不加热,加入石灰乳容易产生沉淀堵塞管道,生成的沉淀是 。
(6)上述流程中可以循环利用的物质有 ,副产物是 。
(7)利用化工生产遵循的一般原则分析上述纯碱生产流程,指出不足之处 (写一条)。
4.无铁硫酸铝是制造高档纸张和高级织物的重要原材料,制取无铁硫酸铝的工艺流程如下图所示。铝土矿酸溶后得到含铁(Fe2+和Fe3+)的硫酸铝溶液,再经过后续加工,最终得到成品无铁硫酸铝(溶液中各种金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH见表)。
开始
完全
Fe2+
7.6
9.7
Fe3+
2.7
3.7
Al3+
3.3
5.0
Mn2+